Daugelyje automobilių vairaratis su priekiniais ratais yra sujungtas tiesiogine mechanine jungtimi – vairo mechanizmu, kuris gali turėti vairo stiprintuvą. Aišku, egzistuoja daug skirtingų šio mechanizmo tipų, bet ta jungtis yra tvirta, patikima, veikia net kai automobilio variklis yra išjungtas ar akumuliatoriai yra nusėdę. O kas jei tradicinio vairo mechanizmo atsisakytume ir vairaratis taptų tik pulteliu vairuotojo rankose?
Steer-by-wire sistemai tai ne taip aktualu, bet ar žinote, kodėl negalima sukioti stovinčio automobilio vairo? O kodėl Citroën DS turi vieno stipino vairą?
Būtent tai ir yra steer-by-wire sistema. Vairaratis joje yra tik savotiškas nuotolinio valdymo pultas be jokio mechaninio ryšio su priekiniais ratais. Pasukdamas vairaratį vairuotojas ne tiesiogiai pasuka priekinius ratus, o tik siunčia signalą kompiuteriui, kuris įvertina tai, ko nori vairuotojas, perduoda tą signalą elektriniam varikliui, kuris pasuka priekinius (arba galinius) ratus. Tai šiek tiek primena žaislinį automobilį su nuotolinio valdymo pultu, tik signalas keliauja laidais, o ne radijo ryšiu. Arba kompiuteriniams žaidimams skirtą vairą, kurį galima prisukti prie įprasto stalo. Jokios mechaninės jungties tiesiog nėra.
Pati technologija, aišku, egzistuoja labai seniai, nes ją sudaro pakankamai paprasti komponentai. Elektros variklis vairuojamiems ratams pasukti, kompiuteris ir kokia nors sistema vairaračio padėčiai nustatyti – visi tam reikalingi komponentai egzistuoja daugybę dešimtmečių. Tačiau gamintojai vengė montuoti tokias sistemas į serijinės gamybos automobilius, nes baiminosi priešiškos vairuotojų reakcijos.
Infiniti Q50 2013 metais tapo pirmuoju serijinės gamybos automobiliu su steer-by-wire sistema. Tiesa, šiame automobilyje tradicinė vairo kolonėlė egzistavo, bet nuo vairaračio buvo atjungta per sankabos mechanizmą ir būtų naudojama tik tada, kai labai reikia. Q50 sulaukė daug priešiškų reakcijų, nes žmonėms nepatiko negyvas, pasitikėjimo nesuteikiantis vairo pojūtis. Netrukus gamintojas ėmė siūlyti Q50 su įprastu vairo mechanizmu, bet steer-by-wire neatsisakė ir sistema yra prieinama keliuose Infiniti modeliuose.
Steer-by-wire technologija dar labai plačiai neišplito, bet serijinės gamybos modelių su tokia vairo sistema jau tikrai yra. Pavyzdžiui, Tesla Cybertruck, Toyota bZ4X, Lexus RZ jau važinėja keliais be tradicinės vairo kolonėlės.
Kodėl gamintojai atsisako vairo kolonėlių?
Steer-by-wire technologija iš tikrųjų turi visą eilę privalumų. Visų pirma, ji leidžia labai lanksčiai keisti nustatymus, kuriuos įprastai riboja mechaniniai komponentai. Pavyzdžiui, maksimalų vairaračio apsisukimų skaičių galima nustatyti pagal automobilio greitį ar pasirinktą vairavimo režimą. Nauji lėktuvų šturvalus primenantys vairaračiai nėra pritaikyti sukimui aplink, o steer-by-wire sistema padeda to išvengti. Norite greitesnio ar lėtesnio vairo? Prašom – steer-by-wire leidžia tai keisti labai lengvai.
Be to, atsisakius tradicinės vairo kolonėlės vairaratį galima sumontuoti kaip tik nori – patogiausiu kampu, patogiausiame aukštyje. Nėra jokios mechaninės jungties, kuri varžytų inžinierių ar dizainerių fantaziją tobulinant salono ergonomiką ar saugumą. Taip galima sukurti daugiau erdvės kojoms, o ir automobilio priekyje (variklio skyriuje ar bagažinėje – nesvarbu) nereikia palikti vietos ilgam vairo mechanizmui.
Beje, Jaguar Project 8, britiškas automobilis, niekada nebuvo siūlomas su vairu dešinėje, nes tradicinis vairo mechanizmas šalia 5 litrų V8 variklio gerai tilpo tik vienoje pusėje. Jo perkėlimas būtų reikalavęs didelių architektūrinių pokyčių variklio skyriuje, o tai neapsimoka. Steer-by-wire technologija padės gamintojams perkelti vairą į kitą pusę, nes tiesiog yra kompaktiškesnė. Galima įsivaizduoti laikus, kai kertant sieną vairą bus galima tiesiog nustumti į kitą salono pusę. Kai automobiliai bus autonomiški, nenaudojamą vairą bus galima tiesiog paslėpti ar palikti namuose.
Beje, steer-by-wire turi ir šiokių-tokių saugumo privalumų. Tradicinė vairo kolonėlė yra kieta dalis, kuri avarijos metu, vaizdžiai tariant, gali durti vairuotojui į šonkaulius. Aišku, teleskopinės kolonėlės ir oro pagalvės padeda to išvengti, bet steer-by-wire tą potencialiai pavojingą komponentą tiesiog pašalina. Be to, ateityje automobiliai galės atpažinti, kad pateko į avariją, ir neplėš vairaračio iš vairuotojo rankų, net kai priekiniai ratai bus laužiami į kokią nors kliūtį.
Kitas dažnai minimas steer-by-wire privalumas – svoris. Sistema gali būti labai lengva, bet ir pats vairaratis gali būti lengvesnis, nes yra savotiškas jungiklis, o ne tikras mechaninis įrenginys. Steer-by-wire dėl savo kompaktiškumo ir mažo svorio jau atkeliauja į automobilių sportą.
Didesnius ir mažesnius steer-by-wire privalumus būtų galima vardinti ir toliau, bet tikriausiai didžiausias iš jų vis tiek yra galimybė plačiai keisti vairo nustatymus. Labai tikėtina, kad ateityje vis daugiau automobilių turės steer-by-wire sistemas. Bet gal tai nėra gerai?
Steer-by-wire trūkumai
Žmonės baiminasi, kad steer-by-wire sistemos bus nesaugios. Suges koks varikliukas, sulūš sensorius, dings elektra ir automobilis staiga taps nevaldomu! Iš tikrųjų, nors mechaninė jungtis visada atrodo tvirtesnė, steer-by-wire technologija gali būti labai patikima. Jutikliai gali būti dubliuoti, gali būti numatyti įvairūs avariniai režimai. Prisiminkite, kad didžiuosiuose lėktuvuose irgi nėra tikros mechaninės jungties tarp valdymo įrenginių (vairalazdės, pedalų) ir valdymo paviršių. Jau kelis dešimtmečius lėktuvai taip skraido. 1969 metais viršgarsinis keleivinis Concorde tapo pirmuoju laineriu su fly-by-wire sistema, o dabar tai yra aviacijos standartas.
Tačiau viskas kada nors sugenda. Ir čia išryškėja vienas steer-by-wire trūkumas – jei sistema netenka elektros, vairas tiesiog neveikia. Sugedusį automobilį su tradiciniu vairo mechanizmu galima vairuoti ir stumiamą. Tuo tarpu Tesla Cybertruck vairuotojo vadove parašyta, kad jei steer-by-wire sistema neturi elektros energijos (pavyzdžiui, automobiliui patyrus avariją ar rimtą gedimą), vairas tiesiog neveiks. Vilkti Cybertruck negalima (kaip ir daugelio elektromobilių), bet kartais gali reikėti pasukti ratus, kad pavyktų sugedusį automobilį bent užtempti ant sunkvežimio platformos. Be energijos likusi steer-by-wire gali trukdyti tai padaryti.
Be to, steer-by-wire sistema neleidžia vairaračiui perduoti informacijos į vairuotojo rankas. Net jei sąmoningai to nesuvokiate, automobilis su jumis komunikuoja per vairaratį. Steer-by-wire sistema tą ryšį visiškai nukerpa. Jį savotiškai imituoja elektros variklis, kuris sukioja vairaratį vairuotojo delnuose ir kuria pasipriešinimą, bet tai labiau primena sintetinį kompiuterinių žaidimų vairo pojūtį. Kita vertus, to natūralaus vairo pojūčio neturi ir daug automobilių su įprastais vairo mechanizmais, ypač su elektriniais vairo stiprintuvais.
Galiausiai, steer-by-wire sistema yra tiesiog sudėtingesnė, labiau kompiuterizuota, brangesnė. Taigi, net jei Tesla Cybertruck turi milijoną gerbėjų, ne visiems patiks įprasto vairo mechanizmo atsisakymas.
